共軌跡衛(wèi)星星座的優(yōu)化設(shè)計及其應(yīng)用.pdf

1、隨著航天技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星星座得到了大量運用，使得星座設(shè)計成為一個十分重要的課題，其結(jié)果直接決定了系統(tǒng)覆蓋性能（覆蓋率，平均仰角，覆蓋時間，最小中斷時間）的好壞和系統(tǒng)投資的大小。好的星座方案應(yīng)該是用最簡單的和最少數(shù)量的衛(wèi)星達到最佳的覆蓋性能。 首先，文中分析了人造地球衛(wèi)星軌道運動所對應(yīng)的基本力學模型二體問題及其解的形式，介紹了衛(wèi)星軌道的基本參數(shù)，并針對不同軌道參數(shù)的衛(wèi)星對其星下點軌跡的特性做了仿真和比較，并在此基礎(chǔ)上提出衛(wèi)星的一種

2、星下點軌跡為水平“∞”字形及其應(yīng)用。 其次，文中著重介紹了衛(wèi)星星座設(shè)計準則，詳細闡述了各種衛(wèi)星星座的構(gòu)成，并從不同的角度分析了各種衛(wèi)星星座的性能要點，力求解決一些實際問題。衛(wèi)星星座的選擇和設(shè)計現(xiàn)在越來越多地運用共地面軌跡衛(wèi)星構(gòu)成區(qū)域性星座或全球性星座。當星座中的衛(wèi)星“走”相同星下點軌跡時，對特定區(qū)域的覆蓋更加“緊湊”，一方面使星座的衛(wèi)星數(shù)大大降低，系統(tǒng)更加經(jīng)濟；另一方面使系統(tǒng)空間段實現(xiàn)更為簡單。 最后，針對這一問題，文中

3、研究了共軌跡衛(wèi)星星座中的衛(wèi)星軌道參數(shù)，提出了初始衛(wèi)星和時差的概念，它對該星座的覆蓋性能（單星覆蓋率，連續(xù)覆蓋時間，中斷次數(shù)等）起了決定性的作用，并從這一角度結(jié)合相關(guān)文獻作了深入分析。在此基礎(chǔ)上，對我國區(qū)域進行了設(shè)計，提出了一種中軌衛(wèi)星星座，衛(wèi)星采用回歸軌道，保證每天的某個時段或者全天對特定地區(qū)提供服務(wù)。同時利用該星座所具有的較好的二重覆蓋特性，又提出了綜合運用靜止衛(wèi)星（GEO）和MEO 星座組成衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)的方案，并通過仿真模擬確認